(57)【要約】【課題】インクジェット装置を用いて蛍光体インクを塗布する際に、圧力室内での蛍光体微粒子の凝縮および沈殿を抑制できるようにする。【解決手段】インクジェット装置を用いて蛍光体インク７を塗布する。このインクジェット装置は、水平方向に延びる圧力室４を有し、圧力室４の一端側に供給孔５から蛍光体インク７を供給し、圧力室４の他端側からノズル孔６を通じて蛍光体インク７を液滴として吐出するインクジェットヘッド１を備えている。供給孔５は、複数設けられている。【選択図】図２
2010108618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面ガラス基板上に形成された隔壁間の領域に、蛍光体微粒子を含む蛍光体インクを、インクジェット装置を用いて塗布する塗布工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
前記インクジェット装置は、水平方向に延びる圧力室の一端側に設けた供給孔から前記蛍光体インクを供給し、前記圧力室の他端側に設けたノズル孔を通じて前記蛍光体インクを液滴として吐出するインクジェットヘッドを備え、かつ前記インクジェットヘッドは、前記供給孔を複数設けて構成したプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記インクジェットヘッドの供給孔は、前記圧力室の長手方向に並べて配設した請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドは、前記圧力室の天井面を構成する振動板と、前記振動板上に配置され、当該振動板を上下に変位させる圧電素子と、前記圧力室の床面を構成する壁材とを有し、
前記供給孔は、前記壁材に、軸方向が上下方向となるように設けた請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドは、前記壁材を挟んで前記圧力室の下方に位置し、前記供給孔を通じて前記圧力室と連通するインク供給路と、前記インク供給路の側方で前記圧力室と前記ノズル孔とを連通する連通路とを備えた請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
水平方向に延びる圧力室の一端側に設けた供給孔から前記蛍光体インクを供給し、前記圧力室の他端側に設けたノズル孔を通じて前記蛍光体インクを液滴として吐出するインクジェットヘッドを備え、かつ前記インクジェットヘッドは、前記供給孔を複数設けて構成したインクジェット装置。
【請求項６】
前記インクジェットヘッドの供給孔は、前記圧力室の長手方向に並べて配設した請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記インクジェットヘッドは、前記圧力室の天井面を構成する振動板と、前記振動板上に配置され、当該振動板を上下に変位させる圧電素子と、前記圧力室の床面を構成する壁材とを有し、
前記供給孔は、前記壁材に、軸方向が上下方向となるように設けた請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記インクジェットヘッドは、前記壁材を挟んで前記圧力室の下方に位置し、前記供給孔を通じて前記圧力室と連通するインク供給路と、前記インク供給路の側方で前記圧力室と前記ノズル孔とを連通する連通路とを備えた請求項７に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」という。）の製造方法およびＰＤＰの蛍光体層の形成に適したインクジェット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰは、視認性に優れた薄型表示デバイスとして知られている。図４に、ＡＣ型のＰＤＰの概略構成を示す。図４に示すように、ＰＤＰは、前面パネル１００と背面パネル２００とを対向配置し、周辺部を封着することにより構成されている。
【０００３】
前面パネル１００は、前面ガラス基板１０１上に走査電極と維持電極とからなる表示電極対１０２を互いに平行に複数対形成し、そして、それら表示電極対１０２を覆うように誘電体層１０３およびＭｇＯからなる保護層１０４を形成することにより構成されている。なお、走査電極および維持電極は、それぞれＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性金属酸化物からなる透明電極上にＡｇからなるバス電極を形成することにより構成されている。
【０００４】
背面パネル２００は、背面ガラス基板２０１上に、複数の互いに平行なＡｇを主成分とする導電性材料からなるアドレス電極２０２を形成し、そのアドレス電極２０２を覆うように誘電体層２０３を形成するとともに、さらにその上に井桁状の隔壁２０４を形成し、そして隔壁２０４間の誘電体層２０３表面と隔壁２０４の側面とに、赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層２０５を形成することにより構成されている。
【０００５】
そして、このような構成の前面パネル１００と背面パネル２００とを、表示電極対１０２とアドレス電極２０２とが立体交差するように対向配置し、周辺部を密封した後、内部の放電空間に放電ガスを封入することによりパネルが構成されている。また、このパネルにおいて、表示電極対１０２とアドレス電極２０２とが立体交差し、隔壁２０４により囲まれた空間に複数の放電セル３００が形成されている。
【０００６】
ところで、背面パネル２００は、アドレス電極２０２、誘電体層２０３、隔壁２０４および蛍光体層２０５を順次形成することにより作製されるが、蛍光体層２０５を形成する方法としては、まず蛍光体微粒子を溶媒に分散させた蛍光体インクを隔壁２０４間の領域に塗布し、その後に乾燥および焼成を行う方法が一般的である。蛍光体インクを隔壁２０４間の領域に塗布する方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、ディスペンサーにより蛍光体インクを連続流として隔壁内に充填する方法などが知られている。
【０００７】
近年では、ＰＤＰのさらなる高画質化が求められており、これを実現するために隔壁２０４のピッチがより狭くなる傾向がある。しかしながら、ディスペンサーを用いた方法では、このような微少領域に蛍光体インクを精度よく塗布することは困難である。そこで、特許文献２に開示されているように、インクジェット装置を用いたインクジェット法により蛍光体インクの塗布を行うことが検討され始めている。インクジェット装置では、インクジェットヘッドに微少間隔で形成されたノズル孔から蛍光体インクが液滴として吐出されるため、インクジェット法は微少領域への蛍光体インクの塗布に適している。
【０００８】
このようなノズル孔が微少間隔で形成されたインクジェットヘッドとしては、特許文献３に開示されているように、積層構造のものが知られている。図５に、積層構造の一般的なインクジェットヘッドを示す。
【０００９】
このインクジェットヘッドは、ノズル孔１６が形成されたノズル板１１ａ上に複数枚の板状の部材１１ｂ〜１１ｅおよび振動板１１ｆを積層し、さらに最上の振動板１１ｆ上に圧電素子１２ａおよび電極１２ｂを形成することにより構成されている。なお、最上の振動板１１ｆは、圧電素子１２ａおよび電極１２ｂと共に、インクをノズル孔１６から吐出するためのアクチュエータを構成する。
【００１０】
このような構成のインクジェットヘッドは、ノズル孔１６に並設されるようにインク供給路１３が設けられ、そのインク供給路１３の上方の位置からノズル孔１６の上方の位置まで延びる圧力室１４が設けられた構成をしている。そして、圧力室１４の一端側には、インク供給路１３に連通する供給孔１５が設けられており、インク供給路１３に供給される蛍光体インクはその供給孔１５を通じて圧力室１４内に供給され、圧力室１４に供給された蛍光体インクは、前記アクチュエータの圧電素子１２ａが駆動されて圧力室１４の容積が減少することにより、圧力室の１４の他端側に設けられたノズル孔１６を通じて液滴として吐出される。
【特許文献１】特開２００２−７５２１６号公報
【特許文献２】特開２００５−７１９５４号公報
【特許文献３】特許第３３１７３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、インクジェット装置で使用される通常のインクは、粘度は１０ｍＰａ・ｓ程度と小さいが、その中に含まれる微粒子の粒径は１μｍ以下と格段に小さい。これに対し、ＰＤＰにおける蛍光体層形成用の蛍光体インクは、粘度は１０ｍＰａ・ｓ程度と同等であるが、蛍光体微粒子の粒径が１〜１０μｍと非常に大きい。このため、図５に示すような通常の構造のインクジェットヘッドで蛍光体インクを使用する場合は、圧力室１４内で蛍光体微粒子の凝縮および沈殿が起こりやすい。
【００１２】
このような蛍光体微粒子の凝縮および沈殿が発生すると、ノズル孔１６から吐出される液滴中の蛍光体微粒子の濃度（含有率）が一定に保たれずにばらついてしまう。その結果、蛍光体層２０５の膜厚のばらつきが生じ、ＰＤＰの画像品質を低下させることになる。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑み、インクジェット装置を用いて蛍光体インクを塗布する際に圧力室内での蛍光体微粒子の凝縮および沈殿を抑制することのできるプラズマディスプレイパネルの製造方法およびインクジェット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は、背面ガラス基板上に形成された隔壁間の領域に、蛍光体微粒子を含む蛍光体インクを、インクジェット装置を用いて塗布する塗布工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記インクジェット装置は、水平方向に延びる圧力室の一端側に設けた供給孔から前記蛍光体インクを供給し、前記圧力室の他端側に設けたノズル孔を通じて前記蛍光体インクを液滴として吐出するインクジェットヘッドを備え、かつ前記インクジェットヘッドは、前記供給孔を複数設けて構成したものである。
【００１５】
また、本発明は、水平方向に延びる圧力室の一端側に設けた供給孔から前記蛍光体インクを供給し、前記圧力室の他端側に設けたノズル孔を通じて前記蛍光体インクを液滴として吐出するインクジェットヘッドを備え、かつ前記インクジェットヘッドは、前記供給孔を複数設けて構成したインクジェット装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
上記の構成によれば、供給孔が複数設けられているので、圧力室の容積が変動して供給孔から圧力室内に蛍光体インクが供給される際には圧力室内への蛍光体インクの流入が複数箇所で生じるようになり、これにより圧力室内の蛍光体インクが攪拌される。
【００１７】
従って、本発明によれば、供給孔を複数設けるだけの簡単な構成で、圧力室内での蛍光体微粒子の凝縮および沈殿を抑制することができ、ノズル孔から吐出される液滴中の蛍光体微粒子の濃度を均一に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本発明の一実施形態に係るＰＤＰの製造方法は、図４に示す構造のＰＤＰを製造するものであり、前面パネル作製工程と、背面パネル作製工程と、前面パネルと背面パネルとを貼り合わせるパネル組立工程とからなる。図４に示すＰＤＰの構造に関しては、背景技術の欄で説明しているので、ここでは省略する。なお、製造されたＰＤＰは、例えばアルミニウム製のシャーシに接合されるとともにこれに駆動回路基板やデータドライバ等が取り付けられてＰＤＰユニットとされる。
【００２０】
前面パネル作製工程では、前面ガラス基板１０１上に、表示電極対１０２、誘電体層１０３および保護膜１０４を順次形成することにより、前面パネル１００を作製する。表示電極対１０２の各電極（走査電極および維持電極）の形成は、前面ガラス基板１０１上に例えばＩＴＯからなる透明電極を形成し、さらにその上に例えば銀からなるバス電極を形成することにより行う。バス電極は、例えば、紫外線感光性樹脂を含む電極用インクを露光および現像によりパターニングした後に焼成することにより形成できる。誘電体層１０３は、例えば、低融点ガラス粉末を含むペーストをスクリーン印刷した後に焼成することにより形成できる。保護膜１０４は、例えば酸化マグネシウムからなり、スパッタリングまたは真空蒸着により形成する。
【００２１】
背面パネル作製工程では、背面ガラス基板２０１上に、アドレス電極２０２、誘電体層２０３、隔壁２０４および蛍光体層２０５を順次形成することにより、背面パネル２００を作製する。アドレス電極２０２は、銀、銅またはアルミニウム等からなり、例えば、紫外線感光性樹脂を含む電極用インクを露光および現像によりパターニングした後に焼成することにより形成できる。誘電体層２０３は、例えば、低融点ガラス粉末および反射物質粉末を含むペーストをスクリーン印刷した後に焼成することにより形成できる。隔壁２０４は、スクリーン印刷法、サンドブラスト法またはフォトリソグラフィー法等によって形成できる。蛍光体層２０５は、隔壁２０４間の領域に蛍光体インクを塗布し、塗布された蛍光体インクを乾燥させ、その後に焼成を行うことにより形成する。
【００２２】
本実施形態では、隔壁２０４間の領域への蛍光体インクの塗布を、図１ならびに図２（ａ）および（ｂ）に示すインクジェットヘッドを備えるインクジェット装置を用いて行う。このインクジェットヘッドについては後述にて詳細に説明する。
【００２３】
蛍光体インクは、赤色、緑色または青色の蛍光体微粒子を溶媒に分散させたものである。蛍光体インクには、分散剤が添加されていてもよい。各色の蛍光体微粒子としては、以下に示す化学式で表される組成を有するものを用いることができる。
赤色蛍光体微粒子；（ＹXＧｄ1-X）ＢＯ3：Ｅｕ3+あるいはＹＢＯ3：Ｅｕ3+
緑色蛍光体微粒子；ＢａＡｌ12Ｏ19：ＭｎあるいはＺｎ2ＳｉＯ4：ＭｎあるいはＹＢＯ3：Ｔｂ
青色蛍光体微粒子；ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
【００２４】
パネル組立工程では、前面パネル１００と背面パネル２００を貼り合わせた後に、放電セル３００にＮｅ−Ｘｅ系の放電ガスを封入することにより、ＰＤＰのパネルの組立が行われる。放電ガスの封入は、放電セル３００内を例えば８×１０-7Ｔｏｒｒ程度の高真空にした後に、封入圧力が５００〜８００Ｔｏｒｒになるように行う。
【００２５】
次に、図１ならびに図２（ａ）および（ｂ）を参照して、本実施形態で使用するインクジェット装置のインクジェットヘッド１について詳しく説明する。
【００２６】
このインクジェットヘッド１は、蛍光体インク７を鉛直方向下向きに吐出するものであり、上下方向に積層された複数枚（図例では６枚）の板状の部材２１〜２３，３１，３２および振動板３３と、その振動板３３上に配置された圧電素子３４および電極３５とを備えている。なお、上側の３枚の部材３１〜３３ならびに圧電素子３４および電極３５は、内部に圧力室４を有する圧力室ユニット３を構成し、下側の３枚の部材２１〜２３は、圧力室４に蛍光体インク７を供給するためのインク供給路２０を内部に有する供給路ユニット２を構成する。そして、供給路ユニット２および圧力室ユニット３は、別々に製造された後に互いに接合される。
【００２７】
供給路ユニット２は、ノズル孔６が形成されたノズル板２１と、ノズル孔６に並設されるようにインク供給路２０を形成する供給路形成部材２２と、第１薄板２３とを有している。これらの部材２１〜２３は下から上に向かってこの順に隙間なく積み重ねられており、第１薄板２３およびノズル板２１はインク供給路２０を上下から閉塞している。また、第１薄板２３には、図略のインクタンクから送られる蛍光体インク７をインク供給路２０に導入するための導入口２３ａが設けられている。なお、ノズル孔６の直径は、例えば２０μｍである。
【００２８】
圧力室ユニット３は、第２薄板３１と、圧力室４を形成する圧力室形成部材３２と、振動板３３とを有している。これらの部材３１〜３３は下から上に向かってこの順に隙間なく積み重ねられており、振動板３３および第２薄板３１は圧力室４を上下から閉塞している。なお、振動板３３は、圧電素子３４および電極４５と共にアクチュエータを構成し、圧電素子３４は振動板３３を上下に変位させる。
【００２９】
圧力室４は、インク供給路２０の上方の位置からノズル孔６の上方の位置まで水平方向（図１および図２（ａ）では左右方向）に延びており、当該圧力室４の長手方向に延びる矩形筒状の内周面４０を有している。すなわち、圧力室４は、振動板３３で構成された天井面４１、第２薄板３１で構成された床面４２、および左右の両側壁面４３の４つの面を有しており、これらの面４１〜４３によって内周面４０が構成されている。
【００３０】
供給路ユニット２の第１薄板２３と圧力室ユニット３の第２薄板３１は、圧力室４とインク供給路２０を上下に隔てる壁材５０を構成している。換言すれば、インク供給路２０は、壁材５０を挟んで圧力室４の下方に位置している。この壁材５０には、インク供給路２０と圧力室４の一端側とを連通する供給孔５が複数（図例では２つ）設けられている。なお、壁材５０の厚さは数十ミクロンである。
【００３１】
また、インク供給路２０の側方には、圧力室４の他端側とノズル孔６とを連通する連通路６０が、第２薄板３１、第１薄板２３および供給路形成部材２２に跨って設けられている。
【００３２】
壁材５０に設けられた２つの供給孔５は、軸方向が振動板３３の変位方向と同じ上下方向となっているとともに、圧力室４の長手方向に並んでいる。本実施形態では、２つの供給孔５とノズル孔６とは、平面視で圧力室４の長手方向に延びる同一直線上に位置している。
【００３３】
各供給孔５は、第１薄板２３と第２薄板３１のそれぞれには設けられた円柱状の貫通孔５ａ，５ｂで構成されている。本実施形態では、貫通孔５ａの直径が貫通孔５ｂの直径よりも大きく設定されていて、供給孔５における圧力室４側の開口がインク供給路２０側の開口よりも大きくなっている。ただし、貫通孔５ａの直径は貫通孔５ｂの直径よりも小さく設定されていてもよいし、それらの直径が等しくなっていてもよい。貫通孔５ａ，５ｂの直径は例えば２０〜４０μｍである。
【００３４】
本実施形態のように２つの供給孔５を設ける場合、直径φ1の供給孔５を１つだけ設ける場合と開口面積を同じにするには、２つの供給孔５の直径φ2を次の式で求めればよい。
φ2＝［√｛（φ1／２）2／２｝］・２
例えば、φ1が４０μｍであったときは、φ2は２８．３μｍとなる。供給孔５の直径を２８．３μｍとしても、粒径が７μｍ程度までの蛍光体微粒子を含む蛍光体インクを使用する場合は、供給孔５で蛍光体微粒子が詰まるおそれは殆どない。すなわち、供給孔５の数を１つから２つにしても、蛍光体微粒子の詰まりが生じない程度に供給孔５の直径を大きく保つことができる。
【００３５】
このような構成のインクジェットヘッド１では、蛍光体インク吐出時には、図３（ａ）に示すように、圧電素子３４の駆動により圧力室４の容積が減少するように振動板３３が下方に変位する。これにより、圧力室４内の蛍光体インク７は、圧力室４の他端側から連通路６０およびノズル孔６を通じて液滴として吐出される。一方、蛍光体インク補給時には、図３（ｂ）に示すように、圧電素子３４の駆動により圧力室４の容積が増加するように振動板３３が上方に変位する。これにより蛍光体インク７がインク供給路２０から供給孔５を通じて圧力室４の一端側に供給される。これらの蛍光体インクの吐出と蛍光体インクの補給は、一連の動作として繰り返される。
【００３６】
図５に示す従来のインクジェットヘッドでは、供給孔１５が１つだけ設けられている。このため、蛍光体インク補給時には圧力室１４内への蛍光体インクの流入が１箇所でしか生じない。
【００３７】
これに対し、本実施形態のインクジェットヘッド１では、供給孔５が複数設けられているので、蛍光体インク補給時には圧力室４内への蛍光体インク７の流入が複数箇所で生じるようになり、これにより圧力室４内の蛍光体インク７が攪拌される。
【００３８】
このように、本実施形態のインクジェットヘッド１によれば、供給孔５を複数設けるだけの簡単な構成で、圧力室４内での蛍光体微粒子の凝縮および沈殿を抑制することができ、ノズル孔６から吐出される液滴中の蛍光体微粒子の濃度を均一に保つことができる。
【００３９】
また、本実施形態では、供給孔５が圧力室４の長手方向に並んでいるので、圧力室４内での攪拌位置を圧力室４の長手方向に分布させることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、供給孔５の軸方向が振動板３３の変位方向と同じ上下方向となっているので、供給孔５を通じた蛍光体インク７の流れ方向と振動板３３の変位方向とが一致するようになる。このため、振動板３３の変位を蛍光体インク７の押し出しまたは引き込みに合理的に利用することができる。
【００４１】
以上では、本発明の特定の形態について説明したが、本発明は、上述した形態には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行ってもよいのはもちろんである。
【００４２】
例えば、供給孔５は、３つ以上設けられていてもよい。この場合、供給孔５の配置は、圧力室４の長手方向に並んでいてもよいが、例えばその方向に千鳥状に配置されていてもよい。
【００４３】
さらには、圧力室ユニット３の第２薄板３１を省略して、圧力室４の底面４２を供給路ユニット２の第１薄板２３で構成してもよい。この場合、第１薄板２３が壁材５０となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように本発明は、高精細のＰＤＰを実現する上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＤＰの製造方法で使用するインクジェット装置におけるインクジェットヘッドを示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１のII−II線断面図、（ｂ）は（ａ）のIIＢ−IIＢ線断面図である。
【図３】（ａ）は振動板が下方に変位したときの状態を示す図、（ｂ）は振動板が上方に変位したときの状態を示す図である。
【図４】ＰＤＰの構造を示す断面図である。
【図５】従来のインクジェット装置のインクジェットヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    インクジェットヘッド
２０  供給路
３３  振動板
３４  圧電素子
４    圧力室
４１  天井面
４２  床面
５    供給孔
５１  内周面
５０  壁材
６    ノズル孔
６０  連通路
７    蛍光体インク
１０１  背面ガラス
１０４  隔壁
１０５  蛍光体層
【図１】
2010108618.tif 000003
【図２】
2010108618.tif 000004
【図３】
2010108618.tif 000005
【図４】
2010108618.tif 000006
【図５】
2010108618.tif 000007